低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備電弧故障主動(dòng)抑制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化研究報(bào)告EnglishTitle:StandardizationResearchReportonActiveArcFaultSuppressionSystemsforLow-VoltageSwitchgearandControlgear–Part9-2:InternalArcDetectionandSuppressionEquipmentBasedonOpticalSignals摘要隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和智能化水平提升，低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中面臨內(nèi)部電弧故障的嚴(yán)重威脅。內(nèi)部電弧故障可能由制造缺陷、安裝誤差、異物侵入、環(huán)境因素以及維護(hù)不當(dāng)?shù)榷喾N原因引發(fā)，不僅造成設(shè)備損毀和供電中斷，更可能導(dǎo)致人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失。本研究基于國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）相關(guān)技術(shù)規(guī)范及國(guó)內(nèi)行業(yè)需求，系統(tǒng)分析了《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第9-2部分：電弧故障主動(dòng)抑制系統(tǒng)基于光信號(hào)的內(nèi)部電弧探測(cè)和抑制設(shè)備》的立項(xiàng)背景、技術(shù)內(nèi)容和應(yīng)用價(jià)值。該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)規(guī)范電弧故障的光學(xué)檢測(cè)原理、抑制裝置性能要求及試驗(yàn)方法，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)空白，對(duì)提升設(shè)備安全等級(jí)、減少停電時(shí)間、保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。研究還表明，該標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施將推動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)檢測(cè)設(shè)備的規(guī)范化生產(chǎn)與應(yīng)用。關(guān)鍵詞：低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備；電弧故障抑制；光學(xué)檢測(cè)；IACD；標(biāo)準(zhǔn)制定；電氣安全；故障診斷Keywords:Low-voltageswitchgear;Arcfaultsuppression;Opticaldetection;IACD;Standardization;Electricalsafety;Faultdiagnosis正文一、立項(xiàng)目的與意義低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在運(yùn)行中易因制造殘留物、材料老化、意外接觸、生物侵入（如鼠類、昆蟲(chóng)）或環(huán)境因素（潮濕、灰塵）引發(fā)內(nèi)部電弧故障。此類故障可導(dǎo)致設(shè)備爆炸、火災(zāi)及持續(xù)供電中斷，對(duì)人身安全和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)裝置響應(yīng)速度不足，難以有效抑制電弧故障的瞬時(shí)破壞效應(yīng)?；诠庑盘?hào)的內(nèi)部電弧探測(cè)與抑制系統(tǒng)（IACD）通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電弧產(chǎn)生的光學(xué)特性，能夠在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)識(shí)別故障并觸發(fā)抑制裝置（如快速斷路器和能量吸收器件），顯著降低電弧能量釋放時(shí)間和破壞范圍。本標(biāo)準(zhǔn)旨在規(guī)范IACD的設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和應(yīng)用要求，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)空白，為設(shè)備制造、檢測(cè)認(rèn)證及工程應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)，最終提升電力系統(tǒng)的安全性與可靠性。二、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容1.范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于通過(guò)光學(xué)效應(yīng)檢測(cè)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部電弧故障的控制電器（IACD），包括獨(dú)立式、多功能或組合式裝置。涵蓋內(nèi)容如下：-光學(xué)傳感器及其連接系統(tǒng)；-用于故障確認(rèn)的輔助物理效應(yīng)傳感器；-分離式與整體式抑制電器。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于以下情形：-直流系統(tǒng)電弧故障的檢測(cè)與控制；-過(guò)電流繼電器及IEC62606定義的AFDD（電弧故障檢測(cè)電器）；-爆炸環(huán)境中的特殊安裝要求（參見(jiàn)IEC60079系列）；-嵌入式軟件、固件設(shè)計(jì)及網(wǎng)絡(luò)安全（由制造商另行保障）；-移動(dòng)應(yīng)用程序及成套設(shè)備內(nèi)部安裝指導(dǎo)。2.主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)的核心技術(shù)條款包括：-IACD分類：按功能結(jié)構(gòu)分為獨(dú)立式、多功能式與組合式；-特性參數(shù)：規(guī)定最大電弧故障檢測(cè)與熄滅時(shí)間、最小檢測(cè)電流值及最大預(yù)期短路電流值；-結(jié)構(gòu)與性能要求：明確電氣間隙、爬電距離、材料耐弧性及溫升限值；-試驗(yàn)方法：包括光學(xué)抗干擾試驗(yàn)、電磁兼容性（EMC）試驗(yàn)、環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)及功能性驗(yàn)證試驗(yàn)。所有試驗(yàn)需結(jié)合IECTS63107:2020對(duì)抑制電器（IARD）的要求綜合進(jìn)行，確保系統(tǒng)整體性能符合安全目標(biāo)。三、參與單位介紹全國(guó)低壓電器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC189）作為本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位，SAC/TC189負(fù)責(zé)低壓電器領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，委員會(huì)由電力科學(xué)研究機(jī)構(gòu)、制造企業(yè)、檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)及高校專家組成。其主導(dǎo)制定的GB/T14048系列標(biāo)準(zhǔn)已成為國(guó)內(nèi)低壓電器行業(yè)的核心規(guī)范。本次IACD標(biāo)準(zhǔn)的研制依托該委員會(huì)在電弧故障防護(hù)領(lǐng)域的多年技術(shù)積累，結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IECTS63107:2020的實(shí)踐成果，確保了標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性與適用性。四、結(jié)論與展望本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)引入光學(xué)檢測(cè)與快速抑制技術(shù)，為低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部電弧故障的防控提供了系統(tǒng)化解決方案。其實(shí)施將推動(dòng)國(guó)內(nèi)廠商提升產(chǎn)品技術(shù)水平，減少電弧故障導(dǎo)致的人身事故和經(jīng)濟(jì)損失。未來(lái)，隨著智能電網(wǎng)與新能源接入的發(fā)展，電弧故障抑制技術(shù)需進(jìn)一步融合多參數(shù)診斷（如聲學(xué)、溫度監(jiān)測(cè)）及人工智能算法，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的故障預(yù)測(cè)與自適應(yīng)保護(hù)。建議后續(xù)修訂中補(bǔ)充直流系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景及網(wǎng)絡(luò)安全增強(qiáng)要求，以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)的演進(jìn)需求。參考文獻(xiàn)1.IECTS63107:2020,*Low-voltageswitchgearandcontrolgear–Arcfaultsuppressiondevices*2.GB/T14048.1-2023,*低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則*3.IEC62606:2013,*Generalrequi